水力学期末考试复习题及答案2剖析

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1、水力学期末考试复习题及答案2剖析 ; 水力学期末考试复习题及答案1、选择题：每题2分1在水力学中，单位质量力是指c a、单位面积液体受到的质量力；b、单位体积液体受到的质量力；c、单位质量液体受到的质量力；d、单位重量液体受到的质量力。2在平衡液体中，质量力与等压面 d a、重合； b、平行 c、相交； d、正交。3液体中某点的绝对压强为100kN/m2，那么该点的相对压强为b a、1 kN/m2 b、2 kN/m2 c、5 kN/m2 d、10 kN/m2 4水力学中的一维流动是指d a、恒定流动； b、均匀流动； c、层流运动； d、运动要素只与一个坐标有关的流动。 5有压管道的管径d与管

2、流水力半径的比值d /R= ba、8； b、4； c、2； d、1。 6已知液体流动的沿程水力摩擦系数与边壁相对粗糙度和雷诺数Re都有关，即可以判断该液体流动属于c a、层流区；b、紊流光滑区；c、紊流过渡粗糙区；d、紊流粗糙区 7忽然完全关闭管道末端的阀门，产生直接水击。已知水击波速c=1000m/s，水击压强水头H = 250m，那么管道中原来的流速v0为c a、1.54mb 、2.0mc 、2.45md、3.22m 8在明渠中不可以发生的流动是ca、恒定均匀流； b、恒定非均匀流；c、非恒定均匀流；d、非恒定非均匀流。 9在缓坡明渠中不可以发生的流动是b。 a、均匀缓流； b、均匀急流；

3、 c、非均匀缓流； d、非均匀急流。 10底宽b=1.5m的矩形明渠，通过的流量Q =1.5m3/s，已知渠中某处水深h = 0.4m，那么该处水流的流态为b a、 缓流； b、急流； c、临界流； 11闸孔出流的流量Q与闸前水头的Hd成正比。 a、1次方b、2次方c、3/2次方d、1/2次方 12渗流研究的对象是a的运动规律。a、重力水； b、毛细水； c、气态水； d、薄膜水。 13测量水槽中某点水流流速的仪器有b a、文丘里计b、毕托管c、测压管 d、薄壁堰 14按重力相似准那么设计的水力学模型，长度比尺L=100，模型中水深为0.1米，那么原型中对应点水深为和流量比尺为da、 1米，Q

4、 =1000；b、10米，Q =100； 1c、1米，Q =100000；d、10米， Q=100000。2、判断题：每题2分 1任意受压面上的平均压强等于该受压面形心处的压强。 x 2水流总是从压强大的地方向压强小的地方流动。 x 3水力粗糙管道是表示管道的边壁比拟粗糙。 x 4粘滞性是液体产生水头损失的内因。T 5同样条件下直接水击比间接水击更不平安。T 6在正坡非棱柱渠道内可以形成均匀流。X 7矩形断面水力最正确断面的宽深比=2。T 8断面比能沿流程总是减小的。X9在流量和渠道断面形式一定的条件下,跃前水深越大，跃后水深也越大。 X 10渗流达西定律适用的条件是恒定均匀层流渗流，并且无渗

5、透变形。 (T ) 3、填空题：每题2 4分1 牛顿内摩擦定律适用的条件是和。答案：层流运动，牛顿液体2 液体中某点的绝对压强为100kN/m2，那么该点的相对压强为kN/m2，真空度为。答案：2， 不存在.3 只受重力作用，静止液体中的等压面是。 答案：水平面。 4 实际液体在流动时产生水头损失的两个主要原因是，。 答案：液体存在粘滞性和边界的影响。 5 水流在明渠中的流态为缓流时，其水深h hk，弗汝德数Fr1。 填写 、 、符号 答案： ， 。6 在流量不变的条件下，水跃的跃前水深越小，那么水跃的跃后水深越。 答案：大。7 根据管道水头损失计算办法的不同，管道可以分为和。 答案：短管，长

6、管。8 在水击计算中阀门关闭的时间Ts 水击相长Tr的水击，称为水击，把Ts Tr的水击称为水击。 答案：直接， 间接。 (9)a2型水面曲线是发生在 坡上的 流指急流或缓流的水面线，这时弗汝德数Fr沿程 指增大、减小或不变 答案：陡坡， 缓流， 减小。(10)溢流堰的过堰流量与堰顶水头的 次方成正比。 2答案：3/2 。11 泄水建筑物下游发生远驱水跃时，下游收缩断面水深hc的共轭水深 hc ht(ht为下游河道的水深，填写 、 、符号) 答案：填写 、 、符号 (12)按重力相似准那么设计的溢流坝水力模型，长度比尺L=25，当模型中某点的流速为v m= o.8m/s，那么原型中对应点的流速

7、为vp=m/s 。 答案：4m/s 。5、作图题： 1 定性绘出图示管道短管的总水头线和测压管水头线。(5分)v0=0 总 水 头 线 测 压 管 水 头 线 v0=0 解： 2定性绘出图示棱柱形明渠内的水面曲线，并注明曲线名称及流态。(各渠段均充沛长，各段糙率相同)(5Ki 1iK 分) 解： 6、计算题： 1 图示一跨河倒虹吸管，正方形断面面积为 A=0.64 m2，长 l =50 m，两个 30。折角、进口和出口的部分水头损失系数分别为1=0.2，2=0.5，3=1.0，N1K缓流a1N1缓流b13 N3b2急流 i 1iKKN3 沿程水力摩擦系数=0.024，高低游水位差 H=3m。求

8、通过的流量 Q 10分解： 按短管计算，取下游水面为基准面，对高低游渠道内的计算断面建立能量方程lv2 Hhw(5分)4R2g计算方形管道断面的水力半径和部分水头损失系数A R0.2m ,0.220.51.01.9 将参数代入上式计算，可以求解得到v4.16m/s,QvA2.662m3/s(5分)即倒虹吸管内通过的流量为2.662m3/s 。 2 从水箱接一橡胶管道及喷嘴(如图)。橡胶管直径D=7.5cm，喷嘴出口直径d=2.0cm。水头H =5.5 m。由水箱至喷嘴的水头损失hw = 0.5m。用压力表测得橡胶管与喷嘴接头处的压强p = 4.9Ncm2。如用手握住喷嘴，需要多大的水平力 R，

9、行近流速v0=0，取动能校正系数和动量校正系数均为1。15分 解：以过喷嘴中心的水平面为基准面，列水箱渐变流断面11和喷嘴出口断面22的能量方程 2v20.5(5分)H00002g求得喷嘴出口流速和流量为v22g59.9msm3 Qv2A20.000314(1.5分)s橡胶管道内的流速为 4v3Q0.70m6sA3(1分)对于喷嘴建立x方向的动量方程 p3A3RQ(v2xv3x)Rp3A3Q(v2v3)187.79N(6.5分)水流对喷嘴冲击力为 RR 即为手握喷嘴所需之力。(1分)3 有一梯形渠道，底宽b =10 m，水深 h = 3 m，边坡为 1:1，糙率 n = 0.014，底坡i=0

10、.001。如流动在紊流粗糙区 ，求通过的流量Q。 (9分) 解：计算渠道断面水力要素，过流断面面积Abhmh239m2(1.5分)湿周xb21m2h18.49 m(1.5分)A2.11 m(1分)x111 舍齐系数CR680.90m2/s (2分)n通过的流量Q = AC (R i)0.5 = 144.93 m3/s(3分)水力半径 R4某矩形断面渠道中筑有一溢流坝。已知渠宽B18m，流量Q265m3/s，坝下收缩断面处水深hc=1.1m，当坝下游水深ht=4.7m时，问： ( 12分)1坝下游是否发生水跃？4分 2如发生水跃，属于何种形式的水跃？4分 3) 是否需要修建消能工？假设需要修建消能工，估算消力池深。4分解：1)计算临界水深hk，判断收缩断面和下游水流流态，q = Q/B =265/18 =14.72 m3/smhk3q2214.7232.81m g9.8因为收缩断面水深hc =1.1 m hk 为急流，下游水深ht=4.7m hk 为缓流， 5